Ineffiziente Wärmeverteilung

Der hydraulische Abgleich beeinflusst maßgeblich die Funktion einer Fußbodenheizung: Er verlangt nach einer akkuraten Abstimmung, um eine optimale Ausnutzung der Wärme sowie eine gute Temperaturverteilung zu erreichen – bei einem gleichzeitig hohen Behaglichkeitsempfinden für Bewohner bzw. Nutzer. Darüber hinaus unterbindet der Abgleich störende Geräuschemission. Einem unnötig hohen Energieverbrauch durch falsch eingestellte oder fehlerhaft dimensionierte Pumpen beugt er ebenfalls vor. Wie der hydraulische Abgleich bei Fußbodenheizungen richtig gelingt und so Problemen vorbeugt, beschreibt der nachfolgende Beitrag.

Die Basis einer gut funktionierenden Flächentemperierung ist eine gleichmäßige Wärmeabgabe. Das wird über den hydraulischen Abgleich bei Fußbodenheizungen erreicht. Wie bei Radiatoren gilt auch hier: Nur jede bewusst hydraulisch abgeglichene Anlage entspricht einer regelkonformen Beheizung. Maßgeblich für die Berechnung des Verfahrens ist die DIN EN 12831. Anhand der Vorgaben werden Auslegungsleistung von Wärmerzeuger und Heizfläche ermittelt. Jeder SHK-Fachunternehmer ist verpflichtet, diesen rechnerischen Nachweis zu erstellen und zu dokumentieren. Anhand der ermittelten Heizlast und den Auslegungstemperaturen von Vor- und Rücklauf ergeben sich bestimmte Massenströme im Rohrnetz. Rohrdruckverluste und Abgleichdruckverluste sind ebenfalls einzubeziehen. Über die berechneten Werte lässt sich die Anlage schließlich am Verteiler hydraulisch korrekt abgleichen. Soweit die Theorie.
In der Auslegungspraxis ist es von entscheidender Bedeutung für einen erfolgreichen Abgleich, Kenntnis über Druckverluste und Abgleichungsdruckverluste der Heizkreise untereinander zu erlangen. Für den korrekten hydraulischen Abgleich ist deren Ermittlung notwendig. Systemanbieter wie Zewotherm stellen zur exakten Ermittlung der Druckverluste sogenannte Druckverlustdiagramme für Rohre und Verteiler zur Verfügung. Das Vorgehen: Anhand des Heizkreises mit dem größten Druckverlust werden die Einstellwerte am Verteiler für die restlichen Heizkreise ermittelt: So hat man oft unterschiedliche Raumgrößen auf einer Etage, z.B. Gäste-WC und Wohnzimmer im Erdgeschoss, die unterschiedliche Raumheizlasten aufweisen. Durch die unterschiedlichen Raumheizlasten (und Rohrlängen) ergeben sich entsprechend unterschiedliche Massenströme. Anhand der Massenströme und Rohrlängen wird der Druckverlust eines Heizkreises ermittelt, der wiederum durch den hydraulischen Abgleich wieder auf einen Wert gebracht wird. Nur so wird ein einwandfreier und komfortabler Betrieb der Anlage gewährleistet. Abschließend ist darauf zu achten, dass am Schluss ein jeder Heizkreis den gleichen Druckverlust hat.
Ein fehlerhaft vorgenommener oder gar bewusst nicht durchgeführter hydraulischer Abgleich zieht unangenehme Folgen nach sich. Zu den bedeutendsten Auswirkungen zählt eine schlechte Beheizung der Räume. Manche werden kaum oder nur schleppend warm, während andere generell zu warm sind. In der Folge entsteht Unzufriedenheit beim Nutzer, mal abgesehen von weiteren Nachteilen wie einem hohen Energieverbrauch und damit verbunden höheren Heizkosten.

Trugschluss: Pumpenvolumenstrom erhöhen
Ein weit verbreiteter Trugschluss ist es, einen fehlerhaften hydraulischen Abgleich einfach mittels größerem Pumpenvolumenstrom aufzufangen. Der Effekt fällt auf Heizungsseite äußerst gering aus. Nur auf der Kostenseite macht er sich deutlich bemerkbar. Wird der Pumpenvolumenstrom z.B. um satte 100% angehoben, erhöht sich die Heizleistung gerade mal um rund 10%. Dabei werden jedoch oft nur weitere unnötige Kosten verursacht, da eine Erhöhung des Pumpenvolumenstroms um z.B. 100% lediglich 10% mehr Heizleistung bedeutet. Zudem stellt sich die Situation in den einzelnen Räumen dann wie folgt dar: Zu kalte Räume erfahren zwar einen Anstieg der Raumtemperatur, aber bereits stark erwärmte Räume werden weiter aufgeheizt.
Als weitere Fehlerquelle sollten SHK-Fachhandwerker beachten, dass bei Anlagen mit mehr als zwei Verteilern ein hydraulischer Abgleich bereits vor dem Verteiler notwendig ist. Das ist vor allem in mehrgeschossigen Gebäuden der Fall. Ohne einen Abgleich der unterschiedlichen Verteiler wird der Verteiler, der der Wärmequelle am nächsten steht, überversorgt. Die restlichen Verteiler sind mit zunehmender Entfernung unterversorgt. Das Problem beheben z.B. Differenzdruckregler. Als Proportionalregler halten sie bei sich ändernden Volumenströmen den Differenzdruck am Verteiler zwischen Vor- und Rücklauf innerhalb eines Proportionalbandes konstant. Diese Art der dynamischen Differenzdruckregelung führt zu optimalen Betriebsverhältnissen bei allen Lastzuständen. Bei Veränderungen in Teilbereichen des Systems unterbindet sie zudem unerwünschte Effekte auf andere Anlagenbereiche.

Bilder: Zewotherm GmbH

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